2009年三亚学院选拔题.doc

2009年三亚学院大学生电子设计竞赛选拔题 参赛注意事项（1）2009年 5 月 日8:00竞赛正式开始，每支参赛队限定在提供的A、B、C、D、E、F、G、H题中任选一题；认真填写登记表各栏目内容，填写好的登记表由赛场巡视员暂时保存。（2）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。（3）每队严格限制3人，开赛后不得中途更换队员。（4）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。（5）2009年 6 月 日20:00竞赛结束，上交设计报告、制作实物及登记表，由专人封存。评分标准基本要求实际制作完成情况 （按题目要求制定评分细则）50发挥部分按题目要求制定评分细则50设计报告项 目应包括的主要内容分数系统方案比较与选择, 方案描述理论分析与计算依题而定电路与程序设计电路设计, 程序设计测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性总分50单片机数字控温器（ A 题）一、任务设计并制作一个单片机数字温度控制器，控制对象为1升净水，容器为陶瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度变化时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。二、要求1、基本要求（1）温度控制范围为30度100度之间；（2）可键盘设置控制温度值，并显示；（3）数字显示水的实际温度；（4）设置温度控制值和检测值之间的误差在1度；2、发挥部分（1）设计温度报警电路；（2）升温或降温在510分钟之内完成；（3）设计温度控制算法；三、评分标准设计报告项 目应包括的主要内容分数系统方案比较与选择方案描述6理论分析与计算温度控制算法控制误差温度控制速度12电路与程序设计电路设计程序设计12测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析12设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项10完成第（4）项10总分50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项15其他5总分50四、说明（1）允许使用单片机最小系统半成品；（2）升温和降温驱动电路自行设计制作，不允许使用成品模块；（3）检测电路可使用数字温度传感器，减少电路设计；（4）电路制作注意节能低功耗；（5）为了测试的方便，避免测试过程出现烧伤现象，注意做好保护措施；（6）设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。双路输出直流稳压电源（B题）一、任务 设计并制作两路输出的直流稳压电源：前一路为线性稳压电源，后一路为开关稳压电源。二、要求1、基本要求（1）线性稳压电源稳压电源在输入电压220V、50HZ、电压变化范围+15-20条件下：a. 输出电压为+15V；b. 最大输出电流为1Ac. 电压调整率不大于0.5，负载调整率不大于2；d. 最高输入电压、满载时的输出纹波电压不大于10mV（2）开关稳压电源DC-DC变换器，在输入电压+12V+18V条件下：a. 输出电压为+36V；b. 最大输出电流为300mA； c. 电压调整率不大于1.5，负载调整率不大于3；d. 最高输入电压、满载时的输出纹波电压不大于1.2V2、发挥部分（1）具有过流及短路保护功能；（2）具有声光报警功能；（3）输出电压在LED数码管上准确显示，精确到小数点后2位；（4）线性稳压电源输出电压可调，可调范围为+12V+18V。三、评分标准设计报告项 目应包括的主要内容分数系统方案比较与选择方案描述5理论分析与计算主电路设计控制、驱动电路设计吸收、保护电路设计15电路与程序设计主电路参数设计外围电路主要参数设计10测试方案与测试结果测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析12设计报告结构及规范性摘要设计报告正文的结构图表的规范性8总分50基本要求实际制作完成线性稳压电源部分30实际制作完成开关稳压电源部分20总分50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项15完成第（4）项8其它7总分50四、说明1. 电压调整率（相对稳压系数）： 定义为输出电压相对变化率与输入电压相对变化率的比值，即电压调整率为：2. 负载调整率（电流调整率）： 输出电流IO在允许使用的最大范围内变化时，引起输出电压UO的最大变化量与标称电压UO的比值，即负载调整率为：具有实时语音播报的超声波测距仪（C题）一、任务设计并制作一台具有实时语音播报的超声波测距仪（原理框图如图所示），被测物为一块面积不大于30cm20cm的木板。测距仪用4节干电池供电。微控制器信号产生与驱动电路发射器接收器放大与整形电路显示被测物语音播报电路 测距仪框图二、要求1基本要求(1) 具有反射式超声波测距功能，测量距离0.2m3.0m；(2) 测量距离精度：误差1cm；(3) 自动语音实时播报测量距离数值：几点几几米； 播报声音无明显失真；(4) 实时显示测量的距离（实时显示要与语音播报同步），显示格式为： . m。2发挥部分(1) 测量距离：0.2m20.0m。(2) 测量距离精度：误差0.3cm，并能实时同步显示及语音播报。(3) 汉字提醒显示：距离在0.2m2.0m，显示“危险距离”并用红色LED灯指示；距离在2.0m 3.0m，显示“保持距离”并用黄色LED灯指示；距离在3.0m以上, 显示“安全距离”并用绿色LED灯指示。(4) 实时播报与同步显示时间间隔2s，并能将上述（1）、（2）、（3）功能同时实现。(5) 其他特色与创新。三、评分意见项 目得 分设计报告包括：方案比较、设计与论证；理论分析与计算；电路图及有关设计文件；测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析；设计报告结构及规范性。50基本要求完成第（1）项15完成第（2）项10完成第（3）项15完成第（4）项10总分50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10特色与创新10总分50四、说明 在测试过程中，10分钟内不准更换电池简易数字显示交流毫伏表 (D题)一、 任务设计并制作一个简易数字显示的交流毫伏表，示意图如图所示。 图 简易数字显示交流毫伏表示意图二、 要求1、基本要求(1)电压测量a、 测量电压的频率范围100Hz500KHz。b、 测量电压范围100mV100V（可分多档量程）。c、 要求被测电压数字显示。d、 电压测量误差5%2个字。e、 输入阻抗1M，输入电容50pF（本项可不做测试，在电路设计中给予保证）f、 具有超量程自动闪烁功能。(2)输出 a.输出正弦波电压，电压值1Vrms ，波形无明显失真。b.输出电压值误差10%。c.输出电压频率范围10Hz200KHz。d.输出电压频率可预置。e.输出电压频率误差5%。2、发挥部分（1）将测量电压的频率范围扩展为10Hz1MHz。（2）将测量电压的范围扩展到10mV200V。（3）交流毫伏表具有自动量程转换功能。（4）电压输出频率可步进调节，频率步进值可预置为1Hz、10Hz、100Hz、1KHz。（5）其他。三、评分标准项目满分设计报告设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50基本要求完成第（1）项20完成第（2）项20工艺及其它10总分50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10其它创新10总分50无线数据传输系统 （E题）一、任务 设计并制作一个单工无线数据传输系统，实现主站对从站的汉字信息传输。二、要求1基本要求（1） 设计并制作一个载波频率在25-35MHz之间的发射机。要求载波频率稳定度优于10-5，能传送汉字信息，调制方式任选；发射机输出功率不大于25mW(50假负载电阻上测得)；采用键盘输入要传送的汉字信息，并用液晶显示。（2） 设计并制作一个接收机，完成对发射机发送的汉字信息的接收。接收机采用电池组供电，用液晶显示接收到的汉字。（3） 发射机与接收机的最小通信距离不小于5米（通信距离是指两天线间的最近距离）。（4） 任选常用汉字600个，采用键盘随机输入。汉字信息要求以点阵形式传输。（5） 系统能以不同的传输速率传送汉字组。以三个不同的速率（具体数值自定，但不得低于600b/s）传送汉字组，并计算出汉字错误率。（6） 系统主机必须支持无限次的循环发送、有限次循环发送和单次发送。2发挥部分（1） 尽量提高传输速率，减小汉字错误率。（汉字错误率10-2时，测最高传输速率）。（2） 在发射功率25mW条件下，提高通信距离。（3） 增加黑白图形的点阵形式传送功能。（4） 接收机数量扩展至4个（实际制作1个）构成一点对多点的通信，要求接收机号码可任意设置，发射机具有拨号传送和群发功能。（5） 其它。三、评分标准项 目得 分设计报告包括：方案比较、设计与论证；理论分析与计算；电路图及有关设计文件；测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析；设计报告结构及规范性。50基本要求实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10完成第（5）项10总分50四、说明1 发射机的载波频率一定要在25-35MHz之间，否则不能参加测评。发射机、接收机不能用成品电路板或成品设备（包括成品的拆卸组装）。完成的作品不能使用PC机。收、发天线自定。2 实验测试报告要注明测量仪器及测试方法，有具体的测试数据。3 发射机、接收机相互独立，不允许共用控制与显示器。4 参赛队需提供所选600个汉字的清单以及汉字对应的点阵码。5 接收机端的高频信号解调电路和单片机处理电路需设计成两块独立的电路板，高频信号解调电路板上不得有任何可编程的器件，且两块电路板之间的数据接口需放在明显的位置，便于采用示波器或逻辑分析仪测试接收到的数据。 点阵电子显示屏制作 （F题）一、任务设计并制作一台简易LED电子显示屏，16行*32列点阵显示，原理示意图如下：LED显示控制显示器控制器串行口键盘接口数据存储器PC机键盘LED电子显示屏原理框图二、要求1、基本要求：设计并制作LED电子显示屏和控制器。（1) 自制一台简易16行*32列点阵显示的LED电子显示屏；（2) 自制显示屏控制器，扩展键盘和相应的接口实现多功能显示控制，显示屏显示数字和字母亮度适中，应无闪烁。 （3) 显示屏通过按键切换显示数字和字母；（4) 显示屏能显示4组特定数字或者英文字母组成的句子，通过按键切换显示内容；（5) 能显示4组特定汉字组成的句子，通过按键切换显示内容。2、发挥部分：（1) 自制一台简易16行*64列点阵显示的LED电子显示屏；（2) LED显示屏亮度连续可调。（3) 实现信息的左右滚屏显示，预存信息的定时循环显示；（4) 实现实时时间的显示，显示屏数字显示： 时分秒（例如 183859）；（5) 增大到10组（每组汉字8个或16个数字和字符）预存信息，信息具有掉电保护；（6)实现和PC机通讯，通过PC机串口直接对显示信息进行更新（须做PC机客户程序）；（7)其他发挥功能。三、评分标准项目满分设计报告设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50基本要求完成第（1）项20完成第（2）项15完成第（3）项5完成第（4）项5完成第（5）项5总分50发挥部分完成第（1）项7完成第（2）项8完成第（3）项10完成第（4）项5完成第（5）项5完成第（6）项5完成第（7）项10总分50四、说明1. 显示格式和显示信息可以自定义。2. 电子显示屏LED显示灯只允许使用8*8 LED点阵显示模块。3. 显示屏的显示控制方案和控制器的选择方案任选。4. 不允许使用LED集成驱动模块。自动控制升降旗系统 （G题）一、 任务设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。自动控制升降旗系统的机械模型如图所示。旗帜的升降由电动机驱动，该系统有两个控制按键，一个是上升键，一个是下降键。滑轮最高点 18米 电动机起始点二、 要求1、基本部分（1）按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。（2）能在指定的位置上自动停止。（3）为避免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。（4）升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。（5）数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2厘米。2、发挥部分（1）半旗状态（根据国旗法）。增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3高度处停止；降旗时，按下降键，国旗先从2/3高度处上升到最高端，再自动从最高端下降到底之后自动停止，国歌停奏。（2）不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。（3）要求升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下，升降旗时间的调整范围是30120秒钟，步进1秒。此时国歌停奏。（4）具有无线遥控升、降旗及停止功能。三.、评分标准项目满分设计报告设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。50基本要求完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10完成第（5）项10总分50发挥部分完成第（1）项10完成第（2）项10完成第（3）项10完成第（4）项10其它创新10总分50四、说明旗帜用大于100克的重物代替。 智能搬运车（ H 题 ）一、任务设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。二、要求1、基本要求（1） 智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A存放，或在光源B的引导下将白色铁片搬运到存储区B存放。（2） 搬运铁片的过程中，一次只允许